石头河水库年径流预报模型研究

发布时间：2019-09-13 13:06

【摘要】：随着社会发展和人类进步,人们对水资源安全问题日益重视,同时对水资源高效利用及其合理配置具有更高的要求,开展中长期径流预报具有重要的现实意义和应用价值,不仅能够在水库调度、抗旱、供水、发电及灌溉等方面发挥重要作用,而且可以有效的缓解各部门之间的用水矛盾,使有限水资源发挥最大的综合效益。论文以陕西省石头河水库为研究对象,根据流域内水文站和雨量站1954~2014年长系列实测资料,在对水库入库径流和流域降水年际年内变化特征分析的基础上,选取前期径流、前期降水和同期降水为预报因子,分别建立了多元回归年径流预报模型、BP网络年径流预报模型和支持向量机(SVM)年径流预报模型,以模型精度为标准,初步确定了石头河水库入库年径流预报模型。主要研究成果如下:(1)石头河水库多年平均入库流量为13.8m3/s,多年平均入库年径流量4.36×108m3,年径流的变差系数Cv=0.41,径流年际变化较大;径流年内分配极不均匀,不均匀系数达0.32,径流主要集中在4月~10月,集中度为0.48,对应集中月份为7月。(2)石头河水库1954-2014年长系列入库年径流在1990年发生突变,突变后径流较突变前明显减少。但长系列流域降水未检验出突变,同时突变后流域降水径流双累积曲线基本表现为一条直线。基于此论文以1990年以后的实测降水径流资料研究该水库的年径流预报模型。(3)依据1990年以后实测年径流6a和12a两个变化周期,选取1990~2007年作为年径流预报模型的率定期,2008~2014年作为模型的验证期。以当年降水量、前一年径流量、前一年降水量为当年径流的主要预报因子。(4)ARIMA(3,1,4)年径流预报模型率定期合格率为41.18%,验证期合格率为57.14%,该模型精度等级低于丙级,不能用于预报。(5)降水径流线性预报模型率定期合格率为66.67%,精度等级为丙级;验证期合格率仅为42.86%,精度等级低于丙级,该模型不能用于预报。多元回归径流预报模型率定期合格率为66.67%,验证期合格率为71.42%,精度等级分别为丙级、乙级,可用于参考预报。(6)BP(2)年径流预报模型率定期合格率为94.44%,精度等级为甲级;验证期合格率为57.14%,精度等级低于丙级,该模型不能用于预报。BP(3)年径流预报模型率定期合格率为94.44%,验证期合格率为71.42%,精度等级分别为甲级、乙级,可用于作业预报。(7)SVM(2)年径流预报模型率定期合格率为61.11%,精度等级为丙级,验证期合格率仅为57.14%,精度等级低于丙级,模型可用于参考预报;SVM(3)年径流预报模型率定期合格率为83.33%,精度等级为乙级,验证期合格率71.42%,精度等级为乙级,该模型可用于作业预报(8)综合分析论文各模型,推荐以当年降水、前一年径流、前一年降水为预报因子的BP(3)年径流预报模型作为石头河水库入库年径流预报模型。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P338

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